C’est confirmé, la stimulation transcrânienne rythmique booste la performance cognitive

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La stimulation électrique cérébrale serait une alternative prometteuses non invasive pour traiter un large éventail de maladies neurologiques et de troubles psychiatriques. Cependant, la grande diversité des données nécessite un recoupement, afin d’en évaluer les véritables avantages. C’est dans cette vision qu’une méta-analyse de plus de 100 études en est venue à conclure que, la stimulation transcrânienne par courant rythmique améliore considérablement les fonctions cognitives.

Afin d’assurer des performances cognitives optimales, les ondes cérébrales sont régies par un agencement complexe de rythmes à fréquences à la fois uniques et synchronisées. Cette organisation profonde permet d’améliorer l’attention au sein d’environnements à enjeux élevés, ou de conserver la mémoire à court et long terme. Ainsi, la synchronisation de l’activité neuronale est particulièrement importante pour les processus cognitifs exigeants en termes de calcul, tels que la mémoire de travail.

Trouver des moyens d’améliorer les performances cognitives est un enjeu clinique majeur, surtout pour les personnes souffrant de troubles neuropsychiatriques ou de maladies neurodégénératives. De nombreuses recherches ont suggéré que la stimulation cérébrale pourrait aider à améliorer ces performances, en agissant directement sur la synchronisation de l’activité neuronale.

Des données contradictoires

Différentes formes de stimulation cérébrale ont été suggérées et se sont montrées prometteuses pour réduire les symptômes de diverses pathologies, telles qu’Alzheimer et Parkinson. Ces alternatives seraient des nouvelles solutions non invasives et peu coûteuses, appuyant potentiellement les stratégies thérapeutiques existantes. La méta-analyse, effectuée par des chercheurs de l’Université de Boston, concerne particulièrement la stimulation transcrânienne par courant alternatif (tACS), dans le but d’améliorer les fonctions cognitives de personnes malades et en bonne santé.

Cette stratégie aurait l’avantage d’agir de manière à améliorer la synchronisation du rythme d’activité (ou potentiel d’action) entre les neurones. La synthèse, parue dans la revue Science Translational Medicine, appuie en effet l’hypothèse que les neurones communiquent plus efficacement entre eux lorsqu’ils coordonnent le rythme de leurs activités. Ce schéma de coordination serait d’ailleurs profondément altéré chez les personnes souffrant de troubles neuropsychiatriques.

Cependant, l’idée étant récente, ses réels avantages sur le cerveau ne sont pas encore assez bien définis. En outre, « la possibilité de renforcer ou de raviver les rythmes cérébraux pour modifier la fonction mentale a fait l’objet de débats considérables dans le domaine de la stimulation cérébrale », souligne Shrey Grover, chercheur en psychologie et en neurologie à l’Université de Boston et auteur principal de l’étude.

Selon l’expert, certaines recherches mettent en lumière des preuves de réels changements positifs dans l’activité cérébrale suite à une tACS. D’autres estiment en revanche que l’intensité des stimulations n’est pas assez élevée pour induire des effets probants. Ces données contradictoires soulignent la nécessité de méta-analyses, quantifiant la cohérence des preuves de l’efficacité de cette forme de thérapie.

L’une d’elles, datant de 2016, a révélé des preuves solides du potentiel des tACS pour la modification des fonctions cognitives. Toutefois, le nombre de nouvelles études a plus que doublé depuis, sans compter que les technologies supportant la thérapie sont toujours plus sophistiquées — ce qui introduit une importante hétérogénéité dans les protocoles de stimulation. La méta-analyse de Boston, impliquant plus de 100 études différentes, serait la plus complète et la plus vaste à ce jour.

Une stimulation à double sens

La procédure tACS consiste à fixer des électrodes délivrant de faibles courants électriques sur le cuir chevelu du patient à traiter. Le courant diffusé oscille à des fréquences spécifiques et cible des régions cérébrales prédéterminées. Contrairement à la stimulation transcrânienne par courant direct (tDCS), le protocole permet d’administrer un courant électrique sinusoïdal, ajusté à la fréquence cérébrale interne propre à chaque individu. Les fréquences introduites visent ainsi à inciter les neurones à s’activer de manière rythmique, surtout si la synchronisation de leur potentiel d’action est altérée par une pathologie sous-jacente.

La nouvelle étude compile pas moins de 300 mesures sur plus de 2800 volontaires. Les résultats ont montré une amélioration nette et constante de la fonction mentale, suite à une tACS. En examinant des fonctions cognitives spécifiques telles que la mémoire et l’attention, les chercheurs ont observé les améliorations les plus élevées au niveau de la fonction exécutive, ou de la capacité s’adapter à de nouvelles informations (notamment lorsqu’on est soudainement surpris par une nouvelle). Le même résultat a été observé pour la mémoire à court et à long terme.

Pour examiner les effets de la tACS dans un contexte pathologique, les chercheurs ont consulté des études incluant des personnes âgées et des personnes souffrant de troubles neuropsychiatriques. Là encore, des preuves fiables indiquant une amélioration de performance cognitive, ont été relevées.

Par ailleurs, un protocole de tACS impliquant la stimulation simultanée de deux régions cérébrales différentes a particulièrement interpellé les chercheurs. Cette technique vise à contrôler la façon dont les deux régions communiquent entre elles, et peut à la fois réduire ou améliorer la fonction cognitive. Ce double effet serait particulièrement prometteur pour contrôler certaines conditions psychiatriques telles que la dépression, au cours de laquelle la région traitant la récompense est très peu active ; ou encore le trouble bipolaire, où cette région est activée de façon exacerbée.

« Les preuves statistiques actuelles dans la littérature suggèrent que la tACS est prometteuse et que l’amélioration de sa conception pourrait l’aider à produire des changements plus forts et durables dans la fonction mentale », conclut Grover.

Source : Science Translational Medicine

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